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      防白水作用機理及油漆發白的原點邏輯

      2022-05-30 08:44:54

      網上任意搜索防白水,結果直接指向乙二醇單丁醚。


      圖片


      為什么把乙二醇單丁醚直接叫成防白水呢?這是因為早期家具涂裝業,使用硝基漆,在回南天常常會出現漆膜發白現象。這時加入一定量的乙二醇單丁醚就可以解決發白問題,慢慢的業內都采用,后來就都把乙二醇單丁醚直接叫做防白水。只要一說到防白水大家就一定認為是乙二醇單丁醚。


      那接下來,為什么乙二醇單丁醚能夠解決油漆回南天發白問題呢?油漆漆膜發白主要原因就是回南天,涂裝環境相對濕度大?!鞍茁断掳俨?,蕭蘭共雕悴?!?/p>

      白露節氣,大家都對下露水有印象,那就是空氣中較多的濕氣,當地面物體表面溫度低于露點時,就會凝結在草葉子上。涂裝環境中相對濕度大時,油漆的溶劑揮發會帶走涂裝物表面的熱量,導致涂裝物體表面的溫度降低,如果溶劑太快干快速揮發,那么就會導致涂裝物表面溫度快速降低,達到了當時環境相對濕度下的露點,這時環境中的濕氣就會凝結在涂裝物表面,形成發白涂層。

      發生發白問題,在油漆里加入乙二醇單丁醚,由于其沸點較高(171.9°),揮發速度較慢,可以減緩涂裝物表面熱量散失速度,其表面溫度的降低也會慢下來,達不到當時環境相對濕度下的露點溫度就不會產生發白。


      以上是行業普遍認可的解釋解決發白的作用機理。


      但是周工讀過涂料家周刊的下面文章,覺得油漆發白的原點邏輯不是上面簡單的沸點高揮發速度慢一個原因,還有一個重要的因素。


      涂料故事 | 可以研制一種既快干又不易發白的稀釋劑嗎?


      大家可以點擊這個超鏈接進一步閱讀這篇干貨文章。不得不佩服涂料家的作者,水平之高,心底里由衷佩服!周工為了更直觀的把此文作者暗藏的油漆發白原點邏輯說明白,還是把此文貼出來。

      以下是此文的全文。


      圖片

      涂料故事 | 可以研制一種既快干又不易發白的稀釋劑嗎?

      作者:劉大力

      聽起來是不可能的,但可以有很大的改善。

      我記得當時專門銷售家具漆的常經理反映,浙江某客戶在半山腰,車間換氣次數很大(風很大),生產木質清水家具,用NC涂料,一底一面,噴的很薄。由于訂單多,場地小,希望非??旄?,但由于在夏季濕度大,很容易發白,加了化白水又太慢干。

      試了我們和另外兩家知名NC漆公司的幾種快干稀釋劑都不能達到既快干又不發白的要求。

      常經理說,現在使用我們的921快干稀釋劑,但會發白,加一點化白水。希望我們能改善。即使貴點也不怕,只要能提高效率。

      有技術就不怕競爭。

      我看了921配方如下:

      原料%重量
      甲苯30
      碳酸二甲酯,DMC35
      乙醇,99%20
      醋酸仲丁酯10
      乙二醇丁醚5

      我看到了改進的方向,于是研制了如下的921K,改進的稀釋劑配方:

      原料
      %重量
      甲苯30
      120號溶劑汽油5
      DMC30
      甲乙酮,MEK20
      醋酸丁酯15

      直接做一大桶送客戶試用,告訴客戶先不要加化白水了。客戶試后覺得更快干了,而且還不發白了。

      為什么會有這個效果呢?

      稀釋劑會發白有兩個影響因素,一個是揮發速度,揮發速度越快越容易發白;另一個是溶劑的蒸發潛熱,蒸發潛熱越大,發白越嚴重。

      新配方用MEK代替了乙醇,用少量的溶劑汽油代替DMC和甲苯,大大降低了蒸發潛熱,所以發白明顯減輕了。乙醇的蒸發潛熱是很大的。

      新配方還用醋酸丁酯代替了醋酸仲丁酯和乙二醇丁醚,提高了系統的揮發速度。所以客戶滿意了。質量提高了,銷量還是問題嗎? 常經理笑了。

      圖片


      文章作者解決的問題場景是:某客戶在半山腰,車間換氣次數很大(風很大),生產木質清水家具,用NC涂料,一底一面,噴的很薄。由于訂單多,場地小,希望非??旄?,但由于在夏季濕度大,很容易發白,加了化白水又太慢干。


      又要快干又要不發白,看似矛盾的問題。


      套用常規思維,不讓加防白水,那就是無解了。作者厲害就厲害在這個看似矛盾的問題面前,沒有放棄,而是往問題的

      原點

      深處多思考了一些。加慢干溶劑調慢油漆的溶劑揮發速度,可以改善漆膜發白。當客戶要求油漆不能太慢干時,還可以考慮溶劑體系揮發時帶走熱量的能力。這種揮發時帶走熱量的能力可以使用溶劑的蒸發熱數據來表征(注:文中用的是蒸發潛熱),每種溶劑都有其蒸發熱數據,數據值越大,說明蒸發(也就是揮發)帶走的熱量越大,物體表面的溫度降低越厲害。查閱上文中的所有涉及溶劑的沸點和蒸發熱數據,分別列在文中的兩個稀釋劑配方表格中。

      發白稀釋劑配方


      原料
      %重量
      沸點°
      蒸發熱KJ/KG
      配方蒸發熱值KJ


      甲苯
      30
      110.6
      364
      10920


      碳酸二甲酯
      35
      90.1
      369
      12915


      乙醇99%
      20
      78.3
      853.9
      17078


      醋酸仲丁酯
      10
      112
      313
      3130


      乙二醇單丁醚
      5
      171.1
      415
      2075


      配方的總蒸發熱值KJ(100KG)
      46118


      改進后不發白稀釋劑配方
      原料
      %重量
      沸點°
      蒸發熱KJ/KG
      配方蒸發熱值KJ
      甲苯
      30
      110.6
      364
      10920
      120號溶劑油
      5
      98.4
      381(用正庚烷計)1905
      碳酸二甲酯
      30
      90.1
      369
      11070
      甲乙酮MEK
      20
      79.6
      323.6
      6472
      醋酸丁酯
      15
      126.5
      309.3
      4640
      配方的總蒸發熱值KJ(100KG)35007

      分析上面表格數據,可以得出以下幾點:

      1、發白配方中含有防白水,也就是乙二醇單丁醚,還是發白。改進不發白配方沒有一點防白水,可是卻不發白。說明加入防白水乙二醇單丁醚的稀釋劑不一定比沒有加入防白水的稀釋劑具有更好的防白作用。

      2、使用沸點接近蒸發熱低的甲乙酮MEK(323.6)等量代替蒸發熱很高的無水乙醇(853.9),大大降低了稀釋劑的蒸發熱,整個配方(100KG)蒸發熱從原來的46118KJ降到了35007KJ,降了11111KJ,降幅達到約25%。


      3、總結下來

      油漆發白的原點邏輯就是:

      發白原因——涂裝環境的空氣濕氣達到相對濕度比較大時,涂裝物表面溫度低于此環境條件下露點溫度,濕氣就會凝結在涂裝物表面形成油漆涂層吸潮發白。

      發白改善----要改善發白,就必須讓涂裝層表面溫度不能低于環境露點溫度。油漆噴涂到涂裝物上,溶劑的揮發也就是蒸發會帶走熱量,從而降低表面溫度。為了不讓表面溫度降低太厲害導致低于露點溫度引起表面吸潮發白,就必須盡可能降低油漆溶劑揮發所帶走的熱量。這一點就是解決油漆發白的原點。


      防白方案----根據解決油漆發白的原點邏輯,所有的防白方案都應當要采取措施降低油漆揮發帶走的熱量。選擇乙二醇單丁醚之類的高沸點慢干溶劑,讓溶劑慢慢揮發,慢慢帶走熱量,可以起到防白作用。也可以選擇蒸發熱數據低的單體溶劑來配合生產油漆和稀釋劑,是直接運用油漆發白的原點邏輯,解決問題會也有效。



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